Урок физики в 9 классе по теме: "Последовательное соединение проводников"

Муниципальное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 16
Урок физики в 9 классе
по теме: "Последовательное соединение проводников"
Разработала и провела
учитель физики
Даниленко Л.Е
г.о. Орехово –Зуево
2011 год
ЦЕЛЬ: экспериментально изучить последовательное соединение проводников в
электрической цепи. Закрепить законы последовательного соединения решением задач.
ЗАДАЧИ:
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ:



экспериментально определить соотношение между величинами силы тока
(напряжения) на отдельных участках цепи последовательном соединении
проводников;
экспериментально определить общее сопротивление цепи при последовательном
соединении проводников;
продолжить формирование умений и навыков собирать простейшие электрические
цепи, а также пользоваться измерительными приборами (амперметром и
вольтметром);
ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ:


продолжить воспитание отношения к физике как к экспериментальной науке;
продолжить работу по формированию умений работать в коллективе (умение
высказать свою точку зрения и выслушать точку зрения товарища, умение
уважительного отношения к мнению товарища и др.).
РАЗВИВАЮЩИЕ:


продолжить работу по формированию умений делать выводы и обобщения на
основе результатов проведённого исследования;
продолжить развитие мышления, творческих и исследовательских способностей
учащихся.
ОБОРУДОВАНИЕ:



компьютер;
проектор;
источник питания; (L-миро)





амперметры демонстрационные;
вольтметры демонстрационные;
ключ;
лампочки от карманного фонарика (2 шт.);
провода соединительные.
ХОД УРОКА
I. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ
II. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
Проблемная ситуация
На столе собраны две электрические цепи включения лампочек:
1) последовательное соединение
+
2) параллельное соединение
+
-
Вопрос 1: Почему накал лампочек не одинаков?
Вопрос 2: Как объяснить наблюдаемое явление с точки зрения физики?
Выслушиваются различные варианты ответов и пояснения к ним
Как видим, тех знаний, что вы усвоили на предыдущих уроках, не совсем
достаточно для того, чтобы полно и корректно ответить на поставленные вопросы. Таким
образом, мы сталкиваемся с необходимостью пополнения багажа наших знаний о
постоянном токе и понятиях и законах, его описывающих. Для того чтобы мы могли
полноценно работать, нам необходимо сформулировать цель нашего сегодняшнего
занятия. Пожалуйста…
Наша цель заключается в выявлении типов соединений проводников в
электрической цепи, их качественном и количественном описании, а также в выяснении
области применимости полученных знаний и умений на практике.
Итак, цель намечена. Теперь необходимо поставить ряд задач, решение которых
приведет нас к конечной цели. Кто попробует сформулировать их?
1) Описать возможные варианты соединения проводников в электрической цепи.
2) Дать качественную и количественную характеристику этих соединений.
Определить область применимости полученных знаний и умений. Научиться
их применять на практике.
I. Этап актуализации опорных знаний
Учитель. Прежде чем мы приступим к решению наших задач, необходимо
восстановить в памяти знания, приобретенные на предыдущих уроках. Предлагаю это
сделать в форме «ФИЗМИНУТКИ».
1.Вопросы «Физминутки»
(С применением презентации к уроку)


Электрический ток. (Направленное движение заряженных частиц называют
электрическим током.)
Сила тока. Учитель показывает карточку с обозначением величины, а учащиеся
проговаривают все характеристики данной величины (Силой тока называется
физическая величина, показывающая, какой заряд проходит через поперечное
сечение проводника за единицу времени. I 

q
, где I – сила тока (А), q – заряд, t –
t
время (с).)
Электрическое напряжение.( Физическая величина, показывающая, какую работу
совершает на данном участке ток при перемещении по этому участку единичного
заряда, называется электрическим напряжением. U 


напряжение (В), A – работа электрического тока по перемещению заряда, q –
заряд (Кл).)
Электрическое
сопротивление
проводника.
(Физическая
величина,
характеризующая противодействие, оказываемое электрическому току,
называется электрическим сопротивлением. Обозначается буквой R. Единица
измерения сопротивления проводника – Ом )
Закон Ома.( Сила тока на участке цепи равна отношению напряжения на этом
участке к его сопротивлению. I 


A
, U – электрическое
q
U
, где I – сила тока на участке цепи (А),
R
U – напряжение на этом участке (В), R – сопротивление участка цепи (Ом).)
Каким прибором измеряется сила тока в цепи? Как он включается в электрическую
схему? (Сила тока в цепи измеряется с помощью амперметра. Для включения
амперметра в цепь ее размыкают и свободные концы проводов присоединяют к
зажимам: зажим «+» к проводнику, идущему от положительного полюса
источника питания, зажим «–» к проводнику, идущему от отрицательного
полюса источника питания.)
Каким прибором измеряется напряжение в цепи? (Как он включается в
электрическую схему? Напряжение в цепи измеряется с помощью вольтметра.
Зажимы вольтметра присоединяют к тем точкам цепи, между которыми надо
измерить напряжение: зажим «+» к проводнику, идущему от положительного
полюса источника питания, зажим «–» к проводнику, идущему от
отрицательного полюса источника питания.)
2.Работа по карточкам (решение задач на соответствие) – Приложение №1
II.Этап изучения новых знаний и способов деятельности
Теперь возвратимся к нашему опыту. Нам удалось выяснить, что различие в накале
лампочек может быть при различном их соединении. Изобразите на доске, какие
возможны варианты соединения двух лампочек.
Учащиеся
лампочки
изображают
участки
схем,
включающих
по
две
+
-
+
Обратите внимание, в первом случае два элемента схемы имеют одну общую точку,
такое соединение называется последовательным, а во втором случае – две, такое
соединение называется параллельным
Исследование последовательного соединения проводников
Оборудование: Источник питания, две лампочки на подставках, ключ, амперметр,
вольтметр, соединительные провода.
Ход выполнения работы:
Опыт № 1.
 соберем схему, состоящую из источника питания, ключа и двух последовательно
соединенных лампочек;
 измерим с помощью амперметра силу тока на каждом участке цепи и общую силу
тока в цепи.

сделаем соответствующий вывод о соотношении между общей силой тока в цепи
и силой тока на каждом участке цепи;
Вывод 1: при последовательном соединении проводников сила тока в цепи на всех ее
участках одинакова
I = I1 = I2
Опыт № 2.


измерим с помощью вольтметра напряжение на каждом участке цепи и общее
напряжение в цепи;
сделаем соответствующий вывод о соотношении между общим напряжением в
цепи и напряжениям на каждом участке цепи;
Вывод 2: при последовательном соединении проводников напряжение в цепи равно
сумме напряжений на различных участках цепи.
U = U1 + U2
Опыт № 3

используя закон Ома и полученные соотношения, выведем формулу для
нахождения общего напряжения электрической цепи;
I = U/R т.к. U = I*R, а U = U1 + U2 получаем
учитывая, что I = I1 = I2 находим
I*R=I(R1+R2)
I*R = I1*R1+I2*R2
Вывод 3: при последовательном соединении проводников общее сопротивление в цепи
равно сумме сопротивлений каждого участка цепи.
R  R1  R2
Вернемся еще раз к нашей электрической цепи и ответим на поставленный ранее
вопрос более полно.
Применение последовательного соединения проводников
(Показ слайда)
Основным недостатком последовательного соединения проводников является то,
что при выходе из строя одного из элементов соединения отключаются и остальные. Так,
например, если перегорит одна из ламп елочной гирлянды, то погаснут и все другие.
Указанный недостаток может обернуться и достоинством. Представьте себе, что
некоторую цепь нужно защитить от перегрузки: при увеличении силы тока цепь должна
автоматически отключаться. Как это сделать? (Например, использовать предохранитель).
Какой
можно
сделать
общий
вывод
сегодняшнего
урока?
Учитель:
Ученик: Мы получили три закона последовательного соединения проводников, которые
будем применять для решения задач.
III. Закрепление изученного материала
(решение качественных и количественных задач) – 20 мин.
Учитель: А теперь я предлагаю вам несколько качественных задач на закрепление
сегодняшнего материала.
Сила тока в первом проводнике сопротивлением 10 Ом равна 4 А. Какова будет сила
тока во втором проводнике сопротивлением 30 Ом. Если проводники соединены
последовательно (4 А)
2. В сеть с напряжением 120 В включены последовательно 3 одинаковые лампы. Какое
напряжение на каждой лампе. (40 В)
3. В классе 10 одинаковых ламп сопротивлением 400 Ом каждая. Чему равно общее
сопротивление? (4000 Ом)
4. Новогодняя ёлка была украшена гирляндой электрических лампочек, соединенных
последовательно. Одна лампочка перегорела. Её выбросили и составили снова цепь.
Стала ли гирлянда гореть ярче или наоборот, померкла оттого, что лампочек стало
меньше?
1.
Учитель: С качественными задачами вы справились хорошо, а теперь попробуем с вами
закрепить наш изученный материал при решении количественных (расчетных)
задач.
Задачи из сборника задач В.И. Лукашик
№1350
Дано:
Си Решение
R1=14 Ом
U2=I2 * R2
R2= 480 Ом
I2= I1= U1/R1
U1= 3,5 В
I2 = 3,5 /14 =0,25 А
U2 = 0,25 А *480 Ом = 120 В
Ответ: U2 = 120 В
Найти: U2
№1352
Дано:
R1=6 Ом
Си
R2= 2 Ом
U1= 12 В
Решение
I = I1=U1/R1
I1 =12 В/6 Ом =2 А
U2= I1* R2= 2 А* 2 Ом = 4 В
Ответ: I = 2 А, U2= 4В
Найти :I ,U2
Домашнее задание
§ 16 №1348, 1353
Подведение итога урока
а) оценки за урок
б) убираю одну лампу, а вторая не гаснет. Почему? Это тема следующего урока.
Приложение №1
1. Установите соответствие между приборами и физическими величинами, которые они
измеряют.
Прибор
Физическая величина
А) электрометр
Б) амперметр
В) вольтметр
1)электрический заряд
2)электрическое сопротивление
3)сила тока
4)электрическое напряжение
5)мощность электрического тока
Ответ:
А
Б
В
2. Установите соответствие между физическими величинами и единицами этих величин в
системе СИ
Физическая величина
Единица величины
А) электрическое напряжение
Б) электрическое сопротивление
В) электрический заряд
1) Кулон (1Кл)
2) Ватт (1Вт)
3) Ампер (1А)
4) Вольт (1В)
5) Ом (1Ом)
Ответ:
А
Б
В
3. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по
которым эти формулы определяются
Физическая величина
формула
А) электрическое сопротивление
1) q*U
Б) удельное электрическое сопротивление 2) R*S/l
В) сила тока
3) U*I*t
4) U/I
5) q/t
Ответ:
А
Б
В